CN107383047B - 一种提取青蒿素的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种醇醚类溶剂高效提取青蒿素的方法，其特征在于以醇醚类溶剂为提取剂，在温和条件下从青蒿干叶中提取青蒿素，将提取液于50～70℃下真空旋蒸或利用第二溶剂进行反萃取后旋蒸，得到富集青蒿素的提取膏；提取膏经有机溶剂溶解后，通过重结晶或柱层析等分离过程得到高纯度的青蒿素。同时，本发明可以较容易地分离回收醇醚溶剂并循环使用。本发明采用不挥发、低毒性的醇醚类溶剂萃取青蒿素，操作简便、易于工业化生产，为解决青蒿素提取过程中使用易挥发、易燃易爆、高毒性溶剂引起的环境污染和安全问题提供了有效解决方法。

Description

一种提取青蒿素的方法
技术领域
本发明涉及天然产物提取领域，具体涉及一种提取青蒿素的方法。
背景技术
青蒿(Artemisia annua L.)是青蒿素的主要来源，是治疗恶性疟原虫疟疾的主要药物前体，也是被研究最多的植物，广泛分布于我国重庆、安徽、湖北、山东等地。青蒿作为传统中医用药主要用来治疗发热和风寒，在《神农百草经》、《肘后备急方》、《本草纲目》中均有记载。二十世纪七十年代，我国科学工作者在总结古典偏方和民间经验的基础上，从青蒿中分离并鉴定了一种含有过氧键的新型倍半萜内脂，并将其命名为“青蒿素”(Artemisinin，Qinghaosu，QHS)。如今，青蒿素已经成为治疗恶性疟疾和脑内疟的主流药物，并被世界卫生组织称为“世界上唯一有效的疟疾治疗药物”。
青蒿素不仅对疟疾有很好的治疗效果，在抗菌、抗寄生虫、抗肿瘤、增强免疫力等方面也有一定药理作用。因此，有关青蒿素的理化性质、提取分离及检测方法、药理作用以及合成方法等方面的研究也引起了全球科研工作者的广泛兴趣，并取得了较大进展。
由于合成青蒿素的步骤繁杂、产率低、成本高，所以目前从青蒿叶中提取分离青蒿素仍是其主要来源。工业上主要利用易燃、易爆、挥发性高的有机溶剂对青蒿进行反复浸提生产青蒿素，目前所采用的有机溶剂主要包括醇类(甲醇、乙醇等)、醚类(乙醚等)、烃类(正己烷、异己烷、二氯甲烷、石油醚、氯仿等)和酮类(丙酮等)。虽然这些溶剂所涉及工艺操作简便、易于工业化，但该类溶剂易挥发、易燃易爆，带来严重环境污染的同时也增加了生产过程的安全隐患。一些新型的溶剂如含氟烃类四氟乙烷、四氟丙烯等低沸点溶剂，不仅可以定向提取青蒿叶中的青蒿素，还可以使溶剂清洁高效地与产品分离；超临界CO2提取技术可以增大青蒿素的提取率，CO2安全无毒，产品无溶剂残留，提取过程绿色清洁；离子液体及其水溶液，如N,N-二甲基乙醇胺辛酸盐([DMEA][Oct])、双二甲氧基胺双三氟甲磺酰胺盐([BMOEA][NTf2])、1-甲基-3-乙基咪唑溴盐([Emim]Br)-H2O等，具有不易燃易爆、不易挥发、性质可调节等优点，英国的Bioniqs公司已经进行了相关研究，发现[DMEA][Oct]和[BMOEA][NTf2]的萃取效果较优。[BMOEA][NTf2]的萃取率和提取物的稳定性优于[DMEA][Oct]，从离子液体的可降解性和萃取速率方面而言，[DMEA][Oct]优于[BMOEA][NTf2]，因此，该公司以辛酸盐离子液体为溶剂展开了深入研究。发现当提取温度为25℃、时间为30min时，溶质浓度达最高(0.79g/L)，其中青蒿素的含量与相同温度下正己烷工艺相当。向初提液中加入水可使产物析出，从而结晶分离青蒿素。虽然上述新型溶剂克服了传统有机溶剂的缺点，但是存在着溶剂价格昂贵、操作费用高、设备要求高、工艺繁琐、溶剂残留等问题，难以进行工业化生产。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种提取青蒿素的方法。
本发明是这样实现的，提供一种提取青蒿素的方法，其包括如下步骤：
将含有青蒿素的植物原料青蒿叶磨细后与溶剂丙二醇甲醚接触，在20～70℃下在超声辅助条件下保持1min～6h进行提取，液固分离，获得含有青蒿素的提取液，其中，所述含有青蒿素的植物原料与溶剂的固液比1:2～1:40，将所述含有青蒿素的提取液用柱层析或重结晶的方法进一步精制，获得青蒿素。
本发明提供一种提取青蒿素的方法，所采用的提取剂可以有效解决现有青蒿素提取工艺中溶剂易挥发、易燃易爆、毒性大、环境污染严重等问题，该方法提取剂安全低毒、不易燃易爆、挥发性低、能耗低、操作简便、易于工业化，可用于青蒿素的绿色安全规模化生产，实现青蒿资源的利用。
附图说明
图1.本发明得到的提取液与青蒿素标准品液相色谱对比图
图2.丙二醇甲醚提取青蒿素的超高效液相色谱-质谱联用谱图
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明具体提供一种提取青蒿素的方法，其包括如下步骤：
S01：将含有青蒿素的植物原料与溶剂接触，在20～70℃下保持1min～6h进行提取，液固分离，获得含有青蒿素的提取液，其中，所述含有青蒿素的植物原料与溶剂的固液比1:2～40；
S02：将所述含有青蒿素的溶液用柱层析或重结晶的方法进一步精制，获得青蒿素。
具体地，步骤S01中，所述含有青蒿素的植物原料为青蒿叶，优选地，青蒿叶粒径为20～80目。优选地，提取时间为5min～2h，更优选地，所述提取时间为20～40min，温度为20～60℃。所述含有青蒿素的植物原料与溶剂接触后再外加增强传质的辅助手段，所述增强传质的辅助手段为加热搅拌、超声波和微波中的至少一种。选用增强传质的方式提高提取效果，优选地，所述超声功率100～250W，超声频率20～60kHz，微波功率100～1200W。
进一步，所述溶剂为丙二醇甲醚。
步骤S02中，具体地，所述提取后采取过滤或离心的方式进行液固分离，得到含有青蒿素的提取液。所述含有青蒿素的提取液用柱层析或重结晶的方法进一步精制前，先进行真空蒸发浓缩。
柱层析具体操作为：将浓缩的膏状物利用第二有机溶剂溶解，将硅胶经烘干预处理后干法装入层析柱，压紧。加入洗脱剂(正己烷和乙醚体积比为8:2)，经柱层析后得到高纯度青蒿素产品。重结晶具体操作为：将浓缩的膏状物利用50℃热甲醇溶解，然后将温度降到10℃左右，结晶析出固体，过滤，重复上述过程，重结晶两次后得到高纯度的青蒿素。
本发明所用提取剂挥发性小，损耗小，安全低毒，工艺流程操作简便，提取率高且易于工业化。
实施例1
1)取干燥粉碎并过40目筛的青蒿叶粉末1克，加入10mL丙二醇甲醚，30℃超声提取30分钟，功率180W，频率20kHz，提取液经过滤后得到青蒿素提取液，提取率95％。
2)将所得青蒿素提取液在55℃下真空旋蒸，得到含有青蒿素的膏状物。
3)将膏状物利用50℃热乙醇溶解，10℃低温冷却重结晶，过滤分离后得到青蒿素粗品。将青蒿素粗品按照上述方法重结晶2次得到纯度92％的青蒿素产品。
实施例2
1)取干燥粉碎并过40目筛的青蒿叶粉末1克，加入15mL乙二醇甲醚，30℃超声提取30分钟，功率140W，频率20kHz，提取液经过滤后得到青蒿素提取液，提取率94％。
2)将所得青蒿素提取液在55℃下真空旋干，得到含有青蒿素的膏状物。
3)将所得膏状物利用50℃热甲醇溶解，10℃低温冷却重结晶，过滤分离后得到青蒿素粗品。将青蒿素粗品按照上述方法重结晶2次得到纯度92％的青蒿素产品。
实施例3
1)取干燥粉碎并过40目筛的青蒿叶粉末1克，加入10mL三乙二醇醚，20℃超声提取30分钟，功率200W，频率20kHz，提取液经过滤后得到青蒿素提取液，提取率96％。
2)将所得青蒿素提取液加入10mL乙酸乙酯反萃取，50℃真空旋蒸去除乙酸乙酯，得到含有青蒿素的膏状物。
3)将所得膏状物利用50℃热甲醇溶解，10℃低温冷却重结晶，过滤分离后得到青蒿素粗品。将青蒿素粗品按照上述方法重结晶2次得到纯度90％的青蒿素产品。
实施例4
1)取干燥粉碎并过40目筛的青蒿叶粉末1克，加入10mL一缩二丙二醇醚，20℃超声提取30分钟，功率180W，频率20kHz，提取液经过滤后得到青蒿素提取液，提取率95％。
2)将所得青蒿素提取液加入10mL乙酸乙酯反萃取，50℃真空旋蒸去除乙酸乙酯，得到含有青蒿素的膏状物。
3)将所得膏状物利用乙醇重新溶解，过硅胶柱层析可得纯度97％的纯品。
实施例5
1)取干燥粉碎并过40目筛的青蒿叶粉末1克，加入20mL丙二醇甲醚，55℃水浴加热提取60分钟，提取液经过滤后得到青蒿素提取液，提取率92％。
2)将所得青蒿素提取液置于55℃真空旋蒸去除溶剂，得到含有青蒿素的膏状物。
3)将所得膏状物利用50℃热甲醇溶解，10℃低温冷却重结晶，过滤分离后得到青蒿素粗品。将青蒿素粗品按照上述方法重结晶2次得到纯度93％的青蒿素产品。
实施例6
1)取干燥粉碎并过40目筛的青蒿叶粉末1克，加入20mL丙二醇甲醚，采用微波辅助提取过程，功率650W，提取10min，提取液经过滤后得到青蒿素提取液，提取率96％。
2)将所得青蒿素提取液置于55℃真空旋蒸去除溶剂，得到含有青蒿素的膏状物。
4)将所得膏状物利用50℃热甲醇溶解，10℃低温冷却重结晶，过滤分离后得到青蒿素粗品。将青蒿素粗品按照上述方法重结晶2次得到纯度92％的青蒿素产品。
实施例7
1)取干燥粉碎并过40目筛的青蒿叶粉末1克，加入20mL丙二醇甲醚，采用恒温搅拌的方式提取，温度40℃，提取2h，提取液经过滤后得到青蒿素提取液，提取率90％。
2)将所得青蒿素提取液置于55℃真空旋蒸去除溶剂，得到含有青蒿素的膏状物。
3)将所得膏状物利用50℃热甲醇溶解，10℃低温冷却重结晶，过滤分离后得到纯度94％的青蒿素产品。
表1.本发明方法与传统溶剂的提取效果对比
Figure GDA0002125295210000041
本发明采用中国科学院近代物理研究所重离子辐照获得青蒿新品种，青蒿素含量0.8～1.4％。
将石油醚索氏提取方法得到的青蒿素含量作为100％，本方法的提取率高于索式提取3.7％。以上所述，仅为本项发明的具体实施步骤，但是本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或者替代，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种提取青蒿素的方法，其特征在于，包括如下步骤：
将含有青蒿素的植物原料青蒿叶磨细后与溶剂丙二醇甲醚接触，在20～70℃下在超声辅助条件下保持1min～6h进行提取，液固分离，获得含有青蒿素的提取液，其中，所述含有青蒿素的植物原料与溶剂的固液比1:2～1:40，将所述含有青蒿素的提取液处理后用柱层析或重结晶的方法进一步精制，获得青蒿素。
2.根据权利要求1所述的提取青蒿素的方法，其特征在于，将权利要求1中的提取液进行浓缩，得到浓缩膏，浓缩膏经有机溶剂溶解后用柱层析或重结晶的方法进一步精制。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述浓缩方法为真空旋蒸浓缩。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将浓缩膏溶于有机溶剂，用柱层析或重结晶的方法进一步精制得到青蒿素，所述有机溶剂为甲醇、乙醇、乙醚、丙酮中至少一种。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述含有青蒿素的植物原料与丙二醇甲醚接触，在20～60℃下保持5min～2h进行提取。
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